王思天 蘇蕊 張玉
摘要:進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),世界越來(lái)越陷入環(huán)境急劇惡化和能源日益短缺的窘境,人們?cè)桨l(fā)深刻的認(rèn)識(shí)到新能源、清潔能源的重要性?,F(xiàn)有的汽油車和新能源汽車都會(huì)直接和間接地產(chǎn)生二氧化碳排放。從現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)來(lái)看,太陽(yáng)能是大自然給我們?nèi)祟惖淖畲蟮亩Y物,它作為一種可再生的清潔能源,其開(kāi)發(fā)與利用對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有重要意義。
關(guān)鍵詞:新能源;清潔能源;太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)車
當(dāng)今社會(huì),隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展世界越來(lái)越陷入環(huán)境急劇惡化和能源日益短缺的窘境,人們?cè)桨l(fā)深刻的認(rèn)識(shí)到新能源、清潔能源的重要性。現(xiàn)有的汽油車和新能源汽車都會(huì)直接和間接地產(chǎn)生二氧化碳排放。從現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)來(lái)看,太陽(yáng)能是大自然給我們?nèi)祟惖囊粋€(gè)最大的禮物。太陽(yáng)能作為一種可再生的清潔能源,其開(kāi)發(fā)與利用對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有重要意義。雖然我國(guó)在太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用方面起步較晚,但根基扎實(shí),還有很大的發(fā)展空間。
一、什么是太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)力
太陽(yáng)能是指太陽(yáng)的熱輻射能,主要表現(xiàn)就是常說(shuō)的太陽(yáng)光線。從某種意義上講,太陽(yáng)能汽車也是電動(dòng)汽車的一種,所不同的是電動(dòng)汽車的蓄電池靠工業(yè)電網(wǎng)充電,而太陽(yáng)能汽車用的是太陽(yáng)能電池。并利用太陽(yáng)能電池把光能轉(zhuǎn)化成電能,電能會(huì)在儲(chǔ)電池中存起備用,用來(lái)推動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)。太陽(yáng)能汽車的核心技術(shù)是用太陽(yáng)能板發(fā)電,取代傳統(tǒng)的充電站技術(shù),擺脫對(duì)充電站的依賴,建立“移動(dòng)充電”新概念。
二、我國(guó)太陽(yáng)能的利用
目前我國(guó)太陽(yáng)能的利用主要分為兩個(gè)方面:(1)利用光伏效能,將太陽(yáng)光的輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋L?yáng)能電池就是這種性能的半導(dǎo)體器件,它可以將太陽(yáng)光的輻射能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,?yīng)用非常方便,在全世界受到廣泛重視;(2)利用光熱效應(yīng),把太陽(yáng)光輻射能轉(zhuǎn)化為熱能。
三、太陽(yáng)能汽車真正走入大眾生活所面臨的難題
(1)太陽(yáng)能的采集與轉(zhuǎn)換問(wèn)題。根據(jù)一般的材料應(yīng)用與技術(shù)能力,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換率只能達(dá)到20%左右,難以滿足汽車高速行駛所需要的足夠動(dòng)力。(2)造價(jià)太高。為了使車體輕、速度快、太陽(yáng)能車普遍采用質(zhì)輕價(jià)貴的航空、航天材料,造價(jià)昂貴,所以開(kāi)發(fā)新的,經(jīng)濟(jì)的替代材料迫在眉睫。(3)汽車公司及石油公司缺少生產(chǎn)推廣太陽(yáng)能汽車的內(nèi)在需求。因?yàn)槟壳暗脑S多汽車公司都處于高利潤(rùn)期,不愿意投資開(kāi)發(fā)新一代太陽(yáng)能汽車。
四、新能源太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)車對(duì)傳統(tǒng)太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)力問(wèn)題的克服
1.采集與轉(zhuǎn)換問(wèn)題:太陽(yáng)能汽車最大的門檻就是有沒(méi)有足夠高的太陽(yáng)能發(fā)電轉(zhuǎn)化率,漢能全太陽(yáng)能動(dòng)力汽車有著較高的能源轉(zhuǎn)化率。理論上薄膜發(fā)電的轉(zhuǎn)化率可以提升到50%以上,從技術(shù)角度講我們依然有很大的提高空間。測(cè)算方面,轉(zhuǎn)化率每提升一個(gè)百分點(diǎn),成本下降5%至8%,預(yù)計(jì)到全太陽(yáng)能動(dòng)力汽車量產(chǎn)階段,薄膜太陽(yáng)能電池組件的成本將降低90%以上。同時(shí)我們的汽車將應(yīng)用太陽(yáng)能芯片技術(shù),把太陽(yáng)能板集成芯片放到到汽車前擋風(fēng)玻璃和天窗玻璃的夾層中。對(duì)車身造型沒(méi)有任何的破壞,很大程度上解決了太陽(yáng)能采集困難與轉(zhuǎn)化率低的缺點(diǎn)。
2.成本及汽車公司開(kāi)發(fā)利潤(rùn)問(wèn)題:因采用最先進(jìn)的薄膜發(fā)電技術(shù),人門最關(guān)心的就是價(jià)格,而隨著薄膜發(fā)電技術(shù)的大量普及,這一技術(shù)的市場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)景非常廣闊,未來(lái)砷化鎵薄膜芯片的成本會(huì)降到1美元/瓦,以一輛鋪設(shè)6平方米的太陽(yáng)能板的汽車為例,成本僅比普通電動(dòng)汽車增加1800美元(1.2萬(wàn)元人民幣),自然價(jià)格也會(huì)符合大眾,而這1.2萬(wàn)元僅相當(dāng)于一輛普通汽油車一年的燃油費(fèi)用,因此市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。根據(jù)理論計(jì)算,汽車重量減輕一半,續(xù)駛里程將延長(zhǎng)一倍。目前現(xiàn)有的鋁車身、鎂合金和碳釬維等汽車輕量化材料方案中,碳釬維是未來(lái)的主流技術(shù)路徑。碳纖維技術(shù)可大大減少汽車重量,實(shí)現(xiàn)車型輕便,體積較小,續(xù)駛里程延長(zhǎng)。此外,為了滿足陰雨天氣和長(zhǎng)途出行的需求,我們的太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)車還會(huì)配備常規(guī)鋰電池,支持充電樁,可以保證該車的續(xù)航里程達(dá)到350公里。不過(guò),“隨著薄膜發(fā)電轉(zhuǎn)化率的不斷提升,實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能動(dòng)力汽車的邊開(kāi)邊充,不插電無(wú)限行駛只是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題。
五、太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)車的市場(chǎng)及前景
目前中國(guó)是最大的汽車銷售市場(chǎng),現(xiàn)今人民生活水平不斷提高,越來(lái)越多的人擁有屬于自己的汽車,汽車尾氣造成的環(huán)境污染,溫室效應(yīng)也日益嚴(yán)重。我們生活在地球中,緩解環(huán)境題是全球性的問(wèn)題。所以順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的太陽(yáng)能汽車隨之問(wèn)世,太陽(yáng)能汽車憑借環(huán)保節(jié)能,低耗減排迅速在汽車行業(yè)里脫穎而出。國(guó)家將持續(xù)加大對(duì)節(jié)能減排的扶持力度,鼓勵(lì)太陽(yáng)能汽車產(chǎn)業(yè)做強(qiáng)做大。太陽(yáng)能將成為未來(lái)汽車的主要驅(qū)動(dòng)能源,隨著太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率提高,電動(dòng)汽車輕量化的發(fā)展,以及車載可折疊充電裝置的技術(shù)改進(jìn),太陽(yáng)能將實(shí)現(xiàn)汽車每日50公里以上的驅(qū)動(dòng)里程,這將滿足日常80%人們開(kāi)車能量需求,而無(wú)法滿足能量供給可以由充電來(lái)滿足,以彌補(bǔ)太陽(yáng)能續(xù)航里程短的問(wèn)題。太陽(yáng)能電動(dòng)車是最清潔,最有發(fā)展前景的綠色環(huán)保汽車,其推廣和應(yīng)用是非常有前景的。
太陽(yáng)能汽車是控制城市及全球大氣污染最有效的技術(shù)選擇,汽車的出現(xiàn),給人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了翻天覆地的變化,但汽徹底改變汽車對(duì)室友的依賴以及對(duì)環(huán)境的污染,通常被人們稱為“未來(lái)汽車”。太陽(yáng)能汽車的發(fā)展將是汽車未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要方向,也是當(dāng)前各國(guó)研究的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。
新能源、清潔能源已經(jīng)是未來(lái)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì),我們應(yīng)該巧妙地利用能源給我們帶來(lái)的方便,為世界環(huán)境保護(hù)提供良好的對(duì)策。